Cilj rada bio je istražiti svojstva lignina dobivenog od crnog luga drva bijelog bora (Pinus sylvestris L.) i jasike (Populus tremula L.), kuhanoga kraft metodom. Proces kuhanja u ovom je ...istraživanju proveden uz ove parametre: omjer drva i luga 1 : 4, temperatura kuhanja 170 ± 2 °C, vrijeme kuhanja 90 min. Nakon procesa kuhanja crni je lug premješten iz digestora u čašu te je lignin metilnim alkoholom (MeOH) i etilnim alkoholom (EtOH) na različite načine izdvojen iz crnog luga. Svojstva izdvojenog lignina analizirana su skenirajućim elektronskim mikroskopom (SEM), infracrvenom spektroskopijom s Fourierovom transformacijom (FT-IR), difrakcijom X-zraka (XRD) i termogravimetrijskom analizom (TGA). Za usporedbu svojstava lignina dobivenog iz crnog luga poslužio je komercijalni lignin (cml-lignin). SEM slike pokazale su da su veličine čestica lignina dobivenog uz pomoć EtOH i MeOH bile slične. FT-IR analizom utvrđeno je da izdvojeni tipovi lignina imaju slične funkcionalne grupe te da su se pojavile neke razlike u intenzitetu pikova. Rezultati XRD-a otkrili su da svi tipovi lignina imaju sličnu strukturu kao i cml-lignin i da vrsta alkohola upotrijebljenog tijekom procesa izdvajanja lignina nema bitan učinak na strukturna svojstva lignina. Rezultati TGA analize pokazali su da je toplinska stabilnost izdvojenog lignina bolja od toplinske stabilnosti cml-lignina. Prema rezultatima istraživanja može se zaključiti da je izdvojeni lignin sličan komercijalnom ligninu, da može biti izdvojen iz tekućine koja je preostala od proizvodnje celuloze opisanom kraft metodom te da se može rabiti u industriji.
Kazein, glavni protein u mlijeku, održiv je izvor prirodnih emulgatora koji se često koriste u prehrambenim emulzijama. U ovom su istraživanju korištene metode rentgenske difrakcije (XRD), rentgenske ...fotoelektronske spektroskopije (XPS) i skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM) u svrhu analize i karakterizacije kazeina u prahu dobivenog kiselinskom odnosno enzimskom koagulacijom devinog mlijeka. Spomenute instrumentalne metode rezultirale su opsežnim informacijama o kristalnoj strukturi, površinskom sastavu, odnosno sekundarnoj mikrostrukturi kazeina devinog mlijeka. Iz toga su proizišle su nove spoznaje o morfologiji i sastavu površine, a koje su potrebne za bolje razumijevanje funkcionalnih karakteristika poput sposobnosti emulgiranja i stabilnosti emulzije tijekom vremena i veličini kapljica ulja. Uzimajući u obzir mjerenja pomoću rentgenske difrakcije (XPS), udjeli atoma kisika i ugljika na površini kazeina koaguliranog djelovanjem kiseline bili su veći u usporedbi s kazeinom koji je dobiven enzimskom koagulacijom, dok je udio atoma dušika bio niži. Omjeri kisika i ugljika (O/C) na površini kazeina iz devinog mlijeka dobivenog na dva različita načina koagulacije bili su usporedivi. Međutim, metoda enzimske koagulacije rezultirala je visokim omjerom dušika i ugljika(N/C). Dobiveni rezultati impliciraju da bi enzimska koagulacija mogla utjecati na omjer ugljika, kisika i dušika na površini kazeina devinog mlijeka. Nadalje, rezultati dobiveni SEM i XRD analizom ukazuju da koagulacija kiselinom utječe na morfologiju micele kazeina, što rezultira s više β-nabranih ploča i glatkih struktura. S druge strane, enzimski koagulirani kazein devinog mlijeka pokazuje porozniju koloidnu površinu. Također je utvrđena i korelacija između sastava površine kazeina i sposobnosti emulgiranja kazeinskih prahova, dok su veličina kapljica i stabilnost emulzija značajno poboljšane enzimskom metodom koagulacije.
Pozadina istraživanja. Na sastav meda utječu botanički izvor i geografsko podrijetlo nektara iz kojeg je dobiven. Uniflorni medovi postižu veću tržišnu vrijednost od multiflornih zbog svoje ...specifične arome, koja je rezultat prisustva hlapljivih i fenolnih spojeva.
Eksperimentalni pristup. Svrha je našeg rada bila okarakterizirati fenolni sastav rijetke uniflorne sorte meda – meda od metvice (Mentha spp.). U tu svrhu smo proveli standardne fizikalno-kemijske analize i analizu peludi, odredili ukupne udjele fenola i flavonoida, ispitali antioksidacijsku aktivnost te kvalitativno i kvantitativno ispitali fenolne spojeve u pet uzoraka meda od metvice.
Rezultati i zaključci. Rezultati pokazuju da uzorci meda od metvice imaju velik udjel fenola, izražen u ekvivalentima galne kiseline, od (76,7±0,6) do (90,1±1,1) mg/100 g, te udjel flavonoida, izražen u ekvivalentima kvercetina, od (6,7±0,6) do (12,5±0,8) mg/100 g. Uzorci su također imali snažnu antioksidacijsku aktivnost, izraženu u Trolox ekvivalentima, i to prema metodi DPPH od (33,6±2,8) do (51,3±1,2) mg/100 g, a prema metodi ABTS od (14,4±0,8) do (55,1±2,4) mg/100 g. Kvantitativnim ispitivanjem pomoću spregnutog sustava tekućinske kromatografije i tandemske spektrometrije masa utvrđeno je da su najzastupljeniji fenoli u svim uzorcima bili krizin, apigenin i p-kumarinska kiselina, dok je kvalitativnom analizom pomoću istog sustava utvrđena prisutnost kemferida, diosmetina, akacetina i nekoliko derivata kafeinske kiseline.
Novost i znanstveni doprinos. U istraživanju smo pokazali da med od metvice ima jedinstven fenolni profil, koji pridonosi njegovoj prepoznatljivoj aromi i snažnom antioksidativnom djelovanju. Detaljan opis rijetkih sorti meda omogućava pčelarima veću vidljivost i lakši pristup zahtjevnom tržištu prirodnih proizvoda.
Pri razmatranju plodnosti goveda, idiopatska neplodnost mužjaka često je zanemareno fenotipsko obilježje. S obzirom na gensku osnovu, smatra se da je obilježje povezano s genom TMEM9. U radu je, ...upotrebom DNA sekvencijskih informacija dobivenih od goveđeg TMEM95, provedena karakterizaciju tog gena u murah bivola. Uz bivola, fragment od ukupno 2.6 kb koji je ortologan govedima, sekvenciran je i u gir goveda. Delecija od 2 bp prisutna je u murah bivola što uzrokuje pogrešnu mutaciju u tri izoformna oblika prisutna u goveda. Funkcijski učinci nesinonimnih mutacija predviđani su primjenom SNAP2 programa koji je pokazao da nesinonimni SNP-i mogu utjecati na funkciju proteina. Funkcionalna bilješka motiva pokazala je prisustvo kazein kinaze II fosforilacijskog mjesta koje ima važnu ulogu u morfologiji spermija, zatim prisustvo leucin patentnog-zatvarača, N-miristoilacijskog mjesta, protein kinaze C-fosforilacijskog mjesta, CHRD domene profila, N-glikokosilacijskog mjesta i HIT motiva cinkovog prsta u goveda. U nijednoj od funkcionalnih izoformi u bivola nije prisutan HIT motiv cinkovog prsta. Rezultati skupno ukazuju da se gen subfertilnosti TMEM95 između goveda i bivola razvijao sa različitim funkcijama ali ima ulogu u muškoj plodnosti kao i u drugih sisavaca.
Hrast kitnjak je jedna od ekonomski i ekološki najvažnijih vrsta listopadnog šumskog drveća u Europi. U većini ekosustava umjerene klimatske zone zasnivanje, rast i preživljavanje stabala ovise o ...njihovoj zajednici sa ektomikoriznim (ECM) gljivama. Pri tome informacije o strukturi ECM zajednice mogu pružiti dragocjene informacije o funkcioniranju šumskih ekosustava. Međutim, podaci o raznolikosti ECM gljiva na hrastovima u Republici Srbiji su rijetki. Cilj ovog istraživanja bio je pružiti prvi uvid u raznolikost ECM gljiva na hrastu kitnjaku u Srbiji. Odabrane su dvije lokacije Info centar i Brankovac, smještene u Nacionalnom parku Fruška gora. ECM gljive su identificirane kombiniranjem morfološke i anatomske karakterizacije s molekularnom analizom nuklearne rDNA ITS regije. Prebrojani su svi vitalni ECM korijenski vrhovi, izračunati indeksi raznolikosti i ECM gljive su klasificirane u eksploracijske tipove. Analiziran je i granulometrijski i kemijski sastav tla. Na obje lokacije zabilježeno je ukupno 26 taksona ECM gljiva, 17 taksona zabilježeno je na lokaciji Info centar i 12 taksona na Brankovcu. ECM zajednice sastojale su se od nekoliko brojnih ECM gljiva i većeg broja rijetkih ECM gljiva. Na obje lokacije zabilježeni su Lactarius quietus, Cenococcum geophilum i Tomentella sublilacina. Na lokaciji Info centar dominirale su porodice Thelephoraceae, Russulaceae i Inocybaceae, dok su na lokaciji Brankovac najzastupljenije familije bile Entolomataceae, Tuberaceae i Russulaceae. Velika brojnost kontaktnih i eksploracijskih tipova kratkih udaljenosti zabilježena u proučavanim sastojinama sugerira da su tla dovoljno bogata ukupnim dušikom i organskim tvarima. Vrijednosti indeksa raznolikosti zabilježene u proučavanim sastojinama hrasta kitnjaka s Fruške gore bile su niže u usporedbi s onima dobivenim u sastojinama različitih vrsta hrasta diljem Europe, što je vjerojatno uzrokovano sušom. Da bi se dobio temeljitiji uvid u raznolikost tipova ektomikoriza na hrastu kitnjaku, trebalo bi nastaviti s istraživanjima na više mjesta i uključiti sezonsku dinamiku.
Velik broj analiza stabilnosti kosina promatra diskontinuirane stijenske mase u kojima je GSI (geološki indeks čvrstoće) procijenjen na razini izdanka smatran ulaznim podatkom za definiranje čvrstoće ...stijenske mase. Međutim, taj je postupak neprikladan kada su veličina izdanka i veličina kosine znatno različiti (npr. kosine površinskoga kopa), što rezultira precijenjenom čvrstoćom stijenske mase. Iz toga razloga, a u nedostatku kriterija za izmjenu GSI-ja na temelju učinaka razmjera, u ovome istraživanju predlaže se nova verzija GSI-ja, nazvana GSIe ili optimizirani GSI. Da bi se definirao izraz za dobivanje optimiziranoga GSI-ja u smislu svojstava stijenske mase, provedene su analize komparativne stabilnosti u nizu hipotetskih kosina pomoću dvaju pristupa: prvi smatra stijensku masu diskontinuiranom, a drugi smatra stijensku masu ekvivalentnim kontinuiranim medijem koji karakterizira optimizirani GSI. U obama pristupima slični su faktor sigurnosti i površina sloma za odgovarajuću optimiziranu vrijednost GSI-ja procijenjenu u svakoj analiziranoj kosini. U skladu s rezultatima predložen je oblik GSIe koji se koristi visinom kosine, razmakom, čvrstoćom intaktnoga stijenskog materijala, postojanošću i svojstvima diskontinuiteta. Na kraju je provedena validacija toga oblika primjenom u pet slučajeva rudarskih kosina na kojima je došlo do sloma.
The oral route of drug administration is the most convenient and, for patients, the most acceptable method for administering drugs intended to have systemic effects. After oral administration, drugs ...are exposed to many physical, chemical and biological alterations, which define their in vivo performance. The concept of bioavailability and bioequivalence has been developed in order to describe and quantify these alterations. Bioequivalence is a comparison of the bioavailability of two or more drug products. Thus, two products or formulations containing the same active ingredient are bioequivalent if their rates and extents of absorption are the same. Utilisation of in vitro dissolution tests as a surrogate for in vivo bioequivalence studies (biowaiver) was introduced with the Biopharmaceutics classification system, based on the assumption that drug solubility, permeability and dissolution rate from the dosage form are critical factors influencing the rate and extent of oral drug absorption. Oral drug absorption is complex process which cannot be always easily evaluated by the conventional pharmacokinetic analysis. Therefore, the in silico prediction tools capable of predicting in vivo drug absorption on the basis of drug physicochemical and pharmacokinetic properties have been developed recently. The aim of this research was biopharmaceutical characterization of the levothyroxine sodium immediate-release tablets based on the results of in vivo, in vitro and in silico studies. The in vitro study included determination of levothyroxine sodium solubility and evaluation of effect of various experimental conditions on levothyroxine sodium release from immediate-release tablets. The in vivo study was conducted as randomized, single dose, two-way cross-over bioequivalence study in healthy subjects. Pharmacokinetic parameters were calculated without and with adjustment for baseline levels of endogenous levothyroxine. The drug-specific absorption model for levothyroxine was developed using mechanistic gastrointestinal simulation technology implemented in GastroPlusTM software package. The required input parameters were experimentally determined, in silico predicted and/or taken from the literature. The profile obtained was compared with the mean levothyroxine plasma concentration-time profile observed in vivo for the reference formulation. Additionally, plasma concentration-time profiles were simulated based on a set of experimental and virtual in vitro dissolution data in order to estimate the influence of different in vitro drug dissolution kinetics on the simulated plasma profiles and to identify biorelevant dissolution specification. A set of experimental and virtual in vitro data was also used for correlation purposes. Linear regression analysis was used to evaluate the obtained correlation plots. The equilibrium drug solubility data indicated that levothyroxine sodium solubility decreases with an increase in pH, goes through a minimum at around pH 4-5, and increases again with further increase in pH. The results of dissolution studies indicated rapid and complete drug dissolution under the majority of experimental conditions studied. The results of the in vivo study suggest that the test product was bioequivalent to the reference product, which is supported by the analysis of concentration-time profiles without and with baseline correction. The use of the correction method is shown to be more sensitive because the relatively high endogenous drug level resulted in masking of the relative difference between the drug products. The results of the in silico study demonstrated that gastrointestinal simulation technology can be successfully used to predict levothyroxine absorption profile. Based on the results obtained by in vitro-in vivo correlation in conjunction with gastrointestinal simulation technology, dissolution specification of more than 85% of levothyroxine dissolved in 60 minutes could be suggested as biorelevant dissolution acceptance criteria for immediate-release tablets. The proposed methodology involving gastrointestinal simulation technology and in vitro-in vivo correlation indicated that there might be a rationale for considering biowaiver extension for levothyroxine sodium tablets, but the implementation of this concept needs further evaluation.
Nakon oralne primene, koja za pacijente često predstavlja najprihvatljiviji put uzimanja lekovitog preparata, lek je izložen mnogobrojnim fizičkim, hemijskim i biološkim promenama koje definišu njegovu sudbinu u organizmu. Koncept biološke raspoloživosti i biološke ekvivalencije je upravo i razvijen sa ciljem da objasni i kvantifikuje ove promene. Bioekvivalencija lekova postoji u slučajevima kada su dva preparata farmaceutski ekvivalentna i kada je njihova bioraspoloživost, nakon primene u istom molarnom odnosu, slična u tolikoj meri da će njihovo dejstvo u organizmu, uzimajući u obzir efikasnost i neškodljivost, biti isto. Sa uvođenjem Biofarmaceutskog sistema klasifikacije lekova, koji se bazira na pretpostavci da su rastvorljivost, brzina rastvaranja i permeabilnost ključni faktori koji utiču na resorpciju leka, omogućeno je korišćenje testa brzine rastvaranja kao zamene za in vivo ispitivanje bioekvivalencije (biowaiver koncept). Kako je resorpcija leka veoma kompleksan proces, koji se često teško može kvantifikovati konvencionalnom farmakokinetičkom analizom, poslednjih godina je došlo do razvoja većeg broja in silico modela koji na osnovu kombinacije odgovarajućih farmakokinetičkih, fizičko-hemijskih i fizioloških parametara omogućavaju predviđanje ovog procesa. Cilj ovog rada je bila biofarmaceutska karakterizacija razvojne formulacije tableta sa trenutnim oslobađanjem levotiroksin-natrijuma i razvoj biorelevantnog testa za ispitivanje brzine rastvaranja kroz izvođenje odgovarajućih in vivo, in vitro i in silico studija. U okviru in vitro ispitivanja je sprovedena karakterizacija levotiroksin-natrijuma u pogledu rastvorljivosti i brzine rastvaranja iz tableta pri različitim eksperimentalnim uslovima. U okviru in vivo studije je sprovedeno ispitivanje biološke ekvivalentnosti izabranih preparata u grupi zdravih ispitanika oba pola, u vidu randomizovane, dvostruko ukrštene studije, nakon primene odgovarajuće doze leka. Određivanje farmakokinetičkih parametara je vršeno sa korekcijom i bez korekcije koncentracije levotiroksina u odnosu na endogeni nivo. Za in silico predviđanje resorpcije levotiroksina korišćena je metoda gastrointestinalne simulacije u okviru GastroPlusTM softvera. Kao ulazni parametri potrebni za simulaciju korišćeni su literaturni podaci, in silico predviđene i/ili eksperimentalno dobijene vrednosti. Simulirani profil resorpcije upoređen je sa profilom referentnog preparata dobijenim u in vivo studiji. Razvijeni model je iskorišćen za ispitivanje uticaja različitih brzina rastvaranja lekovite supstance iz preparata na sudbinu leka u organizmu, kao i za utvrđivanje biorelevantne specifikacije brzine rastvaranja na osnovu seta virtuelnih in vitro profila. Nivo korelacije između predviđenih profila i profila dobijenog u studiji bioekvivalencije utvrđen je primenom linearne regresione analize. Rezultati ispitivanja rastvorljivosti pokazuju da se rastvorljivost levotiroksin-natrijuma smanjuje sa povećanjem pH vrednosti medijuma, dostiže minimalnu vrednost pri pH 4-5 i zatim opet raste sa daljim povećanjem pH vrednosti. Ispitivanjem brzine rastvaranja levotiroksin-natrijuma iz tableta je uočeno brzo i kompletno oslobađanje lekovite supstance pri većini primenjenih eksperimentalnih uslova. Rezultati sprovedene in vivo studije su pokazali sličnost između farmakokinetičkih profila ispitivanih preparata bez korekcije i sa korekcijom koncentracije levotiroksina u odnosu na endogeni nivo. Utvrđeno je da korekcija koncentracije obezbeđuje veći stepen pouzdanosti pri proceni bioekvivalencije, jer relativno visok endogeni nivo maskira razlike između ispitivanih preparata. Rezultati in silico modelovanja su pokazali da se tehnologija gastrointestinalne simulacije može uspešno koristiti za predviđanje resorpcije levotiroksina. Kombinacijom in vitro i in silico pristupa utvrđeno je da se zahtev za brzinu rastvaranja od najmanje 85% levotiroksina oslobođenog za 60 minuta može smatrati biorelevantnim. Rezultati in silico simulacija u kombinaciji sa in vitro-in vivo korelacijom su iskorišćeni za kritičku analizu mogućnosti primene biowaiver koncepta u slučaju levotiroksin-natrijum tableta sa trenutnim oslobađanjem. Da bi ovaj pristup bio prihvaćen od strane regulatornih tela, neophodna su dalja istraživanja u ovoj oblasti.
Jugoistočna Hazara predstavlja dio himalajskoga borano-navlačnoga pojasa nastaloga interakcijom indijske ploče s euroazijskom pločom. U okviru ovoga istraživanja analizirana je strukturna geometrija ...i potencijal ležišta kredne sekvencije (formacija Chichali i Kawagarh) u južnoj Hazari, Pakistan. Kartirane stratigrafske jedinice kreću se od gornje jure, formacija Samana Suk, do donjega eocena, vapnenac Margalla Hill, zajedno s diskordancijama. Područje je istraživanja intezivno deformirano, a karakteriziraju ga reverzni rasjedi s pratećima borama. Prednje su navlake strmo nagnute prema sjeveru s pripadajućim pozadinskim navlakama nagnutim južno, dok su bore predstavljene asimetričnim antiklinalama i sinklinalama zajedno sa simetričnom antiklinalom (Barkot). Strukture su uglavnom položene SI – JZ, što upućuje na pojavu tlačnih naprezanja smjerom SZ – JI. Kvaliteta ležišta ocijenjena je analizom petrografskih slika, SEM analizom te analizom šupljikavosti i propusnosti. Vrijednosti variraju od 0.282 % do 10.89 % u formaciji Chichali (pješčenjaci) i 0.016 % do 1.78 % u formaciji Kawagarh (vapnenci). Izmjerena propusnost u formaciji Chichali varira od 0 do 0,064 mD, odnosno od 0 do 0.014 mD u formaciji Kawagarh. Zapažen je međuzrnati, unutarzrnati, pukotinski i vuggy (otopljeni) tip primarne šupljikavosti. SEM analiza pokazala je prisutnost mikroporoznosti u krednoj sekvenciji, dok su kalcit, dolomit, kvarc, feldspat i pirit definirani kao glavni minerali. Formacija Chichali dobra je ležišna stijena, dok se formacija Kawagarh može opisati i kao ležište, ali i izolator, ovisno o tome jesu li tektonske pukotine ispunjene cementnim materijalom.
Hemolimfa je tekućina otvorenog sustava cirkulacije medonosne pčele (Apis mellifera L.) koja predstavlja funkcionalni ekvivalent krvi i limfe kralježnjaka. Cilj je ovog rada bio utvrditi ukupni ...biokemijski sastav hemolimfe pčela temeljem kemijske karakterizacije primjenom infracrvene spektroskopije s Fourierovom transformacijom (FTIR). Pojedinačni uzorci hemolimfe dviju dobnih skupina pčela radilica (mlade pčele u dobi od jednog dana; skupljačice u dobi od 42 dana) prikupljeni su ekstrakcijom iz prsišta i analizirani FTIR-ATR (prigušena totalna refleksija) tehnikom snimanja spektara. Rezultati su pokazali jedinstveni IR kemijski „otisak prsta“ hemolimfe pčela. Uočene su karakteristične spektralne značajke analiziranih dobnih skupina pčela koje ukazuju na razlike u sastavu hemolimfe između mladih radilica i skupljačica.
Genus Euphorbia, with more than 2,000 species of annual, biennial or perennial flowering plants belonging to the family Euphorbiaceae, is one of the largest and most diverse genera not only in the ...spurge family but in the entire plant kingdom. Plants of this genus are used in traditional medicine since ancient times. Phytochemical studies up to now have shown that the species of the genus Euphorbia produce a variety of secondary metabolites, including various terpenes (sesquiterpenes, diterpenes and triterpenes), steroids, cerebrosides, glycerols and phenolic compounds (phloracetophenones, flavonoids, tannins, coumarins). These compounds perform many different activities, including modulability of multidrug resistance, microtubuleinteracting activity, antiproliferative, cytotoxic, antiviral, antimicrobial, anticancer, antiinflammatory, tumor promoting and proinflammatory effects. Genus Euphorbia is a rich source of jatrophanes, macrocyclic diterpenes with basic trans-bicyclo10.3.0pentadecane structure, which are characterized by the existence of a flexible twelve membered ring. These are very functionalized compounds with various oxygenation stages; in plants are usually found in the form of polyhydroxylated diterpenes esterified with various acids (acetyl, propanoil, n-butanoyl, isobutanoyl, isovaleryl, angeloyl, tigloyl, benzoyl, nicotinoyl derivatives, etc...), and are sometimes called jatrophane polyesters. In this dissertation, jatrophane diterpenes from Euphorbia dendroides L. originating from Montenegro were investigated. The study comprises investigation of the aerial parts and of the milky latex. From the aerial parts of E. dendroides six new jatrophanes, namely euphodendrophanes A - F (1 - 5, and 16), were isolated and characterized. From the milky latex of E. dendroides, in addition to 1, 2, and 16, the constituents of the aerial parts, thirteen new jatrophanes, euphodendrophanes G - S (6 - 15, and 17 - 19), were isolated and characterized. All isolated jatrophanes have very similar structures. Jatrophanes 1 15 are differing only in the type, number and position of substituents, while jatrophanes 16 19 differ from them in that they contain endocyclic (Δ5) instead of exocyclic (Δ6(17)) double bond. Compounds 1 14 are penta- or hexaesterified jatrophane-type polyols containing a keto carbonyl group at C-14, an endocyclic 11 Eand an exocyclic C- 6(17) double bond. Compound 15 is triesterified jatrophane-type polyol containing two keto carbonyl groups (at C-9 and C-14), an endocyclic 11 Eand an exocyclic C-6(17) double bond. Compounds 16 19 are heptaesterified jatrophane-type polyols containing a ketone carbonyl group at C-14 and two endocyclic double bonds (Δ5 and Δ11). The biological activities of the representative set of isolated jatrophanes have been assessed. Compounds 1 – 7, 9, 10, and 16 – 19 were evaluated for their capacity to inhibit in vitro growth of six human cancer cell lines: non-small cell lung carcinoma (NCIH460 and NCI-H460/R), colorectal carcinoma (DLD-1 and DLD-TxR), and glioblastoma (U-87 and U87-TxR) using a sulforhodamine B (SRB) assay. Paclitaxel was used as a positive control. Compounds 2, 6, 9, 10, and 17 19 more efficient than the others inhibited the growth of both NCI-H460 and NCI-H460/R cells (IC50 4.7 16.2 and 8.3 26.8 μM, respectively). Only the sensitivity to 16 was decreased considerably against the NCI-H460/R cell line. Compounds 10 and 18 the most efficient of the tested jatrophanes inhibited the growth of U-87 cells (IC50 10.0 and 8.6 μM, respectively) and quite effectively inhibited the growth of U87-TxR cells (IC50 57.1 and 28.5 μM, respectively). Jatrophane diterpenoids 1, 2, 6 – 10, and 15 – 19 were tested for their P-gp inhibiting activity on three different human MDR cancer cell lines: NCI-H460/R, DLD1-TxR and U87-TxR. Standard functional assay with Rhodamine (Rho) 123 as a fluorescent substrate for P-gp was assessed by flow-cytometry. Among the investigated jatrophanes, compounds 6 i 9 were found to be the most powerful inhibitors of P-gp in NCI-H460/R and DLD-TxR cells. Their efficacy was significantly higher than R(+)- verapamil’s taken as a positive control. Tested compounds (1, 2, 6 – 10, and 16 – 19), along with positive controls (verapamil and tariquidar), were moderately active against P-gp pump in glioblastoma U87-TxR cell line. Only compound 15 was ineffective. The interaction and reversal potential of compounds 1, 2, 6, 8, 18 and 19 in simultaneous treatment with paclitaxel, and effects of 1 and 2 in simultaneous combination with doxorubicin were examined. All jatrophanes induced the increase in paclitaxel or doxorubicin sensitivity in resistant NCI-H460/R cell line. These results point to the potential of tested jatrophanes to reverse paclitaxel and doxorubicin resistance in the MDR cancer cell line used. Preliminary structure–activity relationship showed no obvious difference in the activity of jatrophanes with 6(17) exo- (1, 2, 6 – 10, 15), and those with 5 endo double bond (16 – 19), what suggests that double bond position make little change in activity, rather the oxygenation pattern governs the activity. The biological evaluation of two groups of exo jatrophanes with identical structures except for the substitution on C-8, namely 1, 6 – 8 and 2, 9 and 10, have shown dramatic increase in the activity upon substitution of either acetyloxy, isobutanoiloxy or nicotinoiloxy with benzoyloxy group at C-8. Within the set of jatrophanes with 6(17) exo double bond ((1, 2, 6 – 10, 15)), the compounds 6 and 9 with benzoyloxy group at C-8 were the most effective inhibitors of P-gp activity. Among tested jatrophanes with 5 endo double bond (16 – 19) the most powerful inhibitor of P-gp was 19 with benzoyloxy group at C-9. Substitution of propanoyloxy by isobutanoyloxy group at C-3 do not influence on inhibitory activities of compounds 1 i 2 or 6 i 9. However substitution of acetyloxy by propanoyloxy group at C-3 completely abolished inhibitory effect of 17 compared with 16. Poor activity of compound 15 confirms the relevance of the substitution pattern at C-7, C-8 and C-9. The lack of substitution at these positions dramatically decreased the MDR-modulatory activity. Within the set of jatrophanes isolated and tested in this work were closely related compounds based on structurally homogeneous skeleton with main differences in the substitution pattern on medium sized ring. Thus it can be stressed that the activity is strongly affected by the benzoyloxy group at the positions C-8 and C-9 for jatrophanes with exo- and endo double bond, respectively.
Rod Euphorbia, sa više od 2.000 vrsta jednogodišnjih, dvogodišnjih ili višegodišnjih cvetnica koje su članovi familije Euphorbiaceae, jedan je od najvećih i najraznovrsnijih rodova ne samo u svojoj familiji, već u celom biljnom carstvu. Biljke ovog roda koriste se u tradicionalnoj medicini još od antičkih vremena. Dosadašnja fitohemijska proučavanja pokazala su da vrste roda Euphorbia proizvode veoma raznovrsne sekundarne metabolite, uključujući različite terpene (seskviterpeni, diterpeni i triterpeni), steroide, cerebrozide, glicerole i fenolna jedinjenja (floracetofenoni, flavonoidi, tanini, kumarini). Mnoga od ovih jedinjenja pokazuju biološke aktivnosti, a najvažnije su reverzija višestruke rezistencije na lekove, antimitotsko, antiproliferativno, citotoksično, antivirusno, antimikrobno, antitumorsko, antiinflamatorno, tumor promotorsko i proinflamatorno dejstvo. Vrste iz roda Euphorbia su bogat izvor jatrofana, makrocikličnih diterpena osnovne trans-biciklo10.3.0pentadekanske strukture, za koje je karakteristično postojanje veoma fleksibilnog dvanaestočlanog prstena. To su veoma funkcionalizovana, različito oksigenovana jedinjenja; u biljkama se obično nalaze u obliku polihidroksilovanih diterpena esterifikovanih različitim kiselinama (acetil, propanoil, nbutanoil, izobutanoil, izovaleril, angeloil, tigloil, benzoil, nikotinoil derivati, itd.), zbog čega su poznati i pod nazivom jatrofanski poliestri. U okviru ove disertacije ispitivani su jatrofanski diterpeni iz vrste Euphorbia dendroides L. poreklom iz Crne Gore koja do sada nije fitohemijski proučavana. Proučavanje je obuhvatalo dve celine: nadzemni deo i mlečni lateks. Iz nadzemnog dela E. dendroides izolovano je i okarakterisano šest novih jatrofana, koji su nazvani eufodendrofani A – F (1 – 5, 16), a iz mlečnog lateksa E. dendroides izolovano je i okarakterisano trinaest novih jatrofana, eufodendrofani G – S (6 – 15, 17 – 19), kao i tri jatrofana izolovana iz nadzemnih delova (1, 2, 16). Izolovani jatrofani imaju vrlo slične strukture. Jatrofani 1 – 15 se međusobno razlikuju samo po vrsti, broju i položaju supstituenata, dok se jatrofani 16 – 19 od njih razlikuju po tome što sadrže endocikličnu (Δ5) umesto egzociklične (Δ6(17)) dvostruke veze. Jedinjenja 1 – 14 su penta- ili heksaesterifikovani jatrofanski polioli koji sadrže keto grupu u položaju C-14, jednu endocikličnu 11 E– i jednu egzocikličnu C-6(17) dvostruku vezu. Jedinjenje 15 je triesterifikovani jatrofanski poliol koji sadrži dve keto grupe (u položajima C-9 i C-14), jednu endocikličnu 11 E– i jednu egzocikličnu C- 6(17) dvostruku vezu. Jedinjenja 16 – 19 su heptaesterifikovani jatrofanski polioli koji sadrže keto grupu u položaju C-14 i dve endociklične dvostruke veze (Δ5 i Δ11). Neka od izolovanih jedinjenja su podvrgnuta testovima za ispitivanje bioloških aktivnosti. Sposobnost jedinjenja 1 – 7, 9, 10 i 16 – 19 da in vitro inhibiraju rast senzitivih i rezistentnih ćelijskih linija humanog karcinoma pluća (NCI-H460 i NCI-H460/R), karcinoma debelog creva (DLD1 i DLD-TxR) i glioblastoma (U87 i U87-TxR) procenjivana je pomoću sulforodamin B (SRB) testa. Kao kontrolna supstanca upotrebljen je paklitaksel. Od ukupno trinaest analiziranih jatrofana, jedinjenja 2, 6, 9, 10, 17 – 19 efikasnije od ostalih inhibiraju rast kako NCI-H460 tako i NCI-H460/R ćelija (IC50 4,7 16,2 μ
PDF
